ROS1云课→09功能包小定制（CLI命令行接口）

zhangrelay

发布于 2022-09-26 15:16:49

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发布于 2022-09-26 15:16:49

文章被收录于专栏：机器人课程与技术机器人课程与技术

ROS1云课→08基础实践（CLI命令行接口）

默认的turtlesim：

开始定制化：

首先，将turtlesim源码拷贝到base_tutorials/src目录下：

图标换一下：

然后修改源码turtle_frame.cpp：

  QVector<QString> turtles;
  turtles.append("rosbot.png");
  /*turtles.append("box-turtle.png");
  turtles.append("robot-turtle.png");
  turtles.append("sea-turtle.png");
  turtles.append("diamondback.png");
  turtles.append("electric.png");
  turtles.append("fuerte.png");
  turtles.append("groovy.png");
  turtles.append("hydro.svg");
  turtles.append("indigo.svg");*/

活动背景改色，场地改大一些，ROSbotSim_2022：

#define DEFAULT_BG_R 0x11
#define DEFAULT_BG_G 0x22
#define DEFAULT_BG_B 0x33

namespace turtlesim
{

TurtleFrame::TurtleFrame(QWidget* parent, Qt::WindowFlags f)
: QFrame(parent, f)
, path_image_(777, 777, QImage::Format_ARGB32)
, path_painter_(&path_image_)
, frame_count_(0)
, id_counter_(0)
{
  setFixedSize(777, 777);
  setWindowTitle("ROSbotSim_2022开学大吉");

如果去查看节点列表，会看到出现了一个新的节点，叫做/turtlesim。可以通过使用rosnode info nameNode命令查看节点信息。可以看到很多能用于程序调试的信息：

$ rosnode info /turtlesim

在以上信息中，可以看到Publications（及相应主题）、Subscriptions（及相应主题）、该节点具有的Services（srv）及它们各自唯一的名称。

接下来介绍如何使用主题和服务与该节点进行交互。

通过rostopic使用pub参数，可以发布任何节点都可以订阅的主题。只需要用正确的名称将主题发布出去。将会在以后做这个测试，现在要使用一个节点，并让节点做如下工作：

$ rosrun turtlesim turtle_teleop_key

通过节点订阅的主题，可以使用箭头键移动机器人，如下图所示：

补充：rqt

比如清除：

其他内容依据具体要求进行补充。

介绍了ROS系统的架构及其工作方式的基本信息。学习了一些基本概念、工具及如何同节点、主题和服务进行交互的示例。一开始，所有这些概念可能看起来有些复杂且不太实用，但在后面的课程中，会逐渐理解这样的应用。

最好在继续后续课程的学习之前，对这些概念及示例进行练习，因为在后面的课程里，将假定已经熟悉所有的概念及其用途。

请注意如果想查询某个名词或功能的解释，且无法在课程中找到相关内容或答案，那么可以通过以下链接访问ROS官方资源http://www.ros.org。而且还可以通过访问ROS社区http://answers.ros.org提出自己的问题。

思考，如何实现高精度曲线绘制。

#include <boost/bind.hpp>
#include <ros/ros.h>
#include <turtlesim/Pose.h>
#include <geometry_msgs/Twist.h>
#include <std_srvs/Empty.h>

turtlesim::PoseConstPtr g_pose;
turtlesim::Pose g_goal;

enum State
{
  FORWARD,
  STOP_FORWARD,
  TURN,
  STOP_TURN,
};

State g_state = FORWARD;
State g_last_state = FORWARD;
bool g_first_goal_set = false;

#define PI 3.141592

void poseCallback(const turtlesim::PoseConstPtr& pose)
{
  g_pose = pose;
}

bool hasReachedGoal()
{
  return fabsf(g_pose->x - g_goal.x) < 0.001 && fabsf(g_pose->y - g_goal.y) < 0.001 && fabsf(g_pose->theta - g_goal.theta) < 0.0001;
}

bool hasStopped()
{
  return g_pose->angular_velocity < 0.0001 && g_pose->linear_velocity < 0.0001;
}

void printGoal()
{
  ROS_INFO("New goal [%f %f, %f]", g_goal.x, g_goal.y, g_goal.theta);
}

void commandTurtle(ros::Publisher twist_pub, float linear, float angular)
{
  geometry_msgs::Twist twist;
  twist.linear.x = linear;
  twist.angular.z = angular;
  twist_pub.publish(twist);
}

void stopForward(ros::Publisher twist_pub)
{
  if (hasStopped())
  {
    ROS_INFO("Reached goal");
    g_state = TURN;
    g_goal.x = g_pose->x;
    g_goal.y = g_pose->y;
    g_goal.theta = fmod(g_pose->theta + PI/2.0, 2*PI);
    printGoal();
  }
  else
  {
    commandTurtle(twist_pub, 0, 0);
  }
}

void stopTurn(ros::Publisher twist_pub)
{
  if (hasStopped())
  {
    ROS_INFO("Reached goal");
    g_state = FORWARD;
    g_goal.x = cos(g_pose->theta) * 4 + g_pose->x;
    g_goal.y = sin(g_pose->theta) * 4 + g_pose->y;
    g_goal.theta = g_pose->theta;
    printGoal();
  }
  else
  {
    commandTurtle(twist_pub, 0, 0);
  }
}


void forward(ros::Publisher twist_pub)
{
  if (hasReachedGoal())
  {
    g_state = STOP_FORWARD;
    commandTurtle(twist_pub, 0, 0);
  }
  else
  {
    commandTurtle(twist_pub, 1.0*(fabsf(g_pose->x - g_goal.x)+fabsf(g_pose->y - g_goal.y)), 0.0);
  }
}

void turn(ros::Publisher twist_pub)
{
  if (hasReachedGoal())
  {
    g_state = STOP_TURN;
    commandTurtle(twist_pub, 0, 0);
  }
  else
  {
    commandTurtle(twist_pub, 0.0, 0.8*fabsf(g_pose->theta - g_goal.theta));
  }
}

void timerCallback(const ros::TimerEvent&, ros::Publisher twist_pub)
{
  if (!g_pose)
  {
    return;
  }

  if (!g_first_goal_set)
  {
    g_first_goal_set = true;
    g_state = FORWARD;
    g_goal.x = cos(g_pose->theta) * 4 + g_pose->x;
    g_goal.y = sin(g_pose->theta) * 4 + g_pose->y;
    g_goal.theta = g_pose->theta;
    printGoal();
  }

  if (g_state == FORWARD)
  {
    forward(twist_pub);
  }
  else if (g_state == STOP_FORWARD)
  {
    stopForward(twist_pub);
  }
  else if (g_state == TURN)
  {
    turn(twist_pub);
  }
  else if (g_state == STOP_TURN)
  {
    stopTurn(twist_pub);
  }
}

int main(int argc, char** argv)
{
  ros::init(argc, argv, "draw_square");
  ros::NodeHandle nh;
  ros::Subscriber pose_sub = nh.subscribe("turtle1/pose", 1, poseCallback);
  ros::Publisher twist_pub = nh.advertise<geometry_msgs::Twist>("turtle1/cmd_vel", 1);
  ros::ServiceClient reset = nh.serviceClient<std_srvs::Empty>("reset");
  ros::Timer timer = nh.createTimer(ros::Duration(0.016), boost::bind(timerCallback, _1, twist_pub));

  std_srvs::Empty empty;
  reset.call(empty);

  ros::spin();
}